食物的熱量卡路里如何轉化為人體能量?

2020/02/06愛料理 精選輯
蔬菜、肉類、蛋、米飯等,每種食物都有不同的熱量,而觀察食品標示,也記錄著食品的各種營養與大卡,蛋白質、碳水化合物、脂肪等,營養裡指的食物熱量、卡路里是如何產生的?營養學家所說的「大卡」指的是什麼?我們如何知道這些食物的熱量怎麼轉變成人體的能量?

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食物的熱量如何轉化為人體的能量?


在超市貨架上,每一種食物的標籤都會告訴我們它有多少卡路里。我知道卡路里是什麼(它是能量的數量),但要如何確定一種食物實際能帶給我們多少能量?難道他們餵老鼠吃東西,然後再把老鼠放在跑步機上看牠們能跑多遠?

我們不要把食物能量想像成是用來運動與四處亂跑的能量。我們的身體不僅利用得自食物的能量來移動,也用來消化與吸收食物、修補細胞日常的損耗、產生新的生長,同時進行成千上萬難以置信的複雜化學反應;而這些都將維持每一件事的平衡與正確運行。正如同數十億美元的減肥業與節食業所證明的,每一個人利用食物熱能的方式總是大不相同。

營養學家所用的術語——大卡,指的是將 1000 公克 ( 1 公斤)的水提高攝氏 1 度時所需的能量;而化學家所說的小卡,則是營養學家所說的大卡的千分之一。

人們常說運動會「燒掉卡路里」。那當然是很不精確的說法,因為你無法放火燒掉能量。但就像任何烹飪新手很快就會學到的,你可以將食物燒掉。當食物燃燒時,就會放出裡面的能量,正如同我們燒煤時,它也會放出能量。他們就是這樣決定食物含有多少能量:真正燒掉它並且測量所放出的熱是多少大卡

當我們燒煤的時候,煤與氧產生能量與二氧化碳。我們的身體也以相似的方式燃燒食物——我們稱做「新陳代謝」,不過速率慢得多,而且很慈悲的沒有火燄(火辣辣的胃痛不算),但整體的結果相同:食物加上氧氣會產生能量與二氧化碳。顯而易見地,我們藉著新陳代謝從食物得到的能量,其實恰好與燃燒食物所得的一樣多。



營養師把已知數量的乾燥食物放進充滿高壓氧氣的鋼瓶裡,然後將整個鋼瓶浸在水裡,接著用電引燃內容物,即可測量水溫升高多少。營養師從這個數字就能算出釋放了多少大卡。每 1 公斤的水每升高攝氏 1 度,就意味著釋出 1 大卡的能量。

等燒過每一種食物之後,人類終於明白,每 1 公克的蛋白質(與蛋白質種類或者來自什麼食物無關)大約釋出相同數量的大卡。脂肪與碳水化合物也是如此。他們發現每公克蛋白質與碳水化合物含有 4 個大卡,而每公克脂肪則含有 9 大卡。所以,現在已經沒有人費事燒食物了。化學家分析食物含有多少蛋白質、脂肪與碳水化合物,然後計算出大卡的總數。

當然,我們還是會燒烤軟糖。
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新陳代謝與燃燒食物所得的能量為什麼相同?

這真是令人吃驚。食物及氧氣轉換成能量和二氧化碳,不管轉換的方式為何——不論是人體裡緩慢的新陳代謝,或是實驗室鋼瓶中的熊熊大火——其釋出的能量(卡路里的數目)相同。

化學的一般原理是:在化學過程中,如果化學物開始時處於 A 狀況而結束時處於 B 狀況,不論中間是如何從 A 到 B ,化學能的總變化是相同的。我們可以把能量比擬做高度:能量愈高,高度愈高。如果你從高度 A 的山丘開始健行到高度 B 的山丘,不論你從 A 繞什麼路走到 B ,你的位置高度(位能)的改變就是 B 減去 A 。

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作者:羅伯特・沃克

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